RESISTÊNCIA DE GENÓTIPOS DE TRIGO À
BRUSONE
PABLO FERNANDO ARENDT Biólogo
Orientador: Prof. Dr. Ariano Moraes Prestes Co-orientador: Prof. Dr. José Mauricio Fernandes
Passo Fundo, setembro de 2006
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Agronomia da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da UPF para a obtenção do título de Mestre em Agronomia – Área de Concentração em Fitopatologia.
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.DEDICO
A meu filho amado Bruno, o qual nasceu durante a realição desta dissertação.
amizade, paciência e compreensão para realização dessa dissertação. Ao professor Dr. José Mauricio Fernandes, pela co-orientação, assistência nas analises estatísticas e amizade.
A Embrapa Trigo pelo suporte estrutural e pessoal utilizados para o êxito do trabalho.
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, pelos ensinamentos.
Aos colegas do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, pela amizade e troca de conhecimento.
Aos funcionários da casa de apoio da Embrapa trigo: Juarez, Julio, Francisco, Sebastião, Acibaldo e Sergio sempre prontos para resolver as dificuldades surgidas.
Aos funcionários do laboratório de fitopatologia da Embrapa Trigo, pela amizade e auxílio durante as etapas desse trabalho.
Os colegas e amigos que me auxiliaram nas avaliações, Fabiana, Maria Fernanda, Ângela e Mauricio Tavares.
Ao Laboratório Seeds em especial a Edson Picinini, pela disponibilidade de tempo para cursar o Mestrado em Fitopatologia.
Aos meus familiares Leila, Barp, Nelcy e Edes pelo incentivo.
A todos que de uma forma ou de outra contribuíram para a execução deste trabalho.
SUMÁRIO
Página
LISTA DE TABELAS ... vii
LISTA DE FIGURAS ... viii
RESUMO ... 1 ABSTRACT ... 4 1 INTRODUÇÃO ... 6 2 REVISÃO DE LITERATURA ... 7 2.1 A cultura do trigo ... 7 2.2 Brusone ... 10
2.2.1 Histórico e distribuição geográfica... 10
2.2.2 Taxonomia do gênero Pyricularia... 11
2.2.3 Taxonomia do gênero Magnaporthe... 12
2.2.4 Hospedeiro... 13 2.2.5 Sintomas... 15 2.2.6 Epidemiologia ... 18 2.2.7 Ciclo da doença ... 19 2.2.8 Controle... 20 2.2.8.1 Resistência varietal ... 21
2.2.8.2 Incorporação de restos de cultura para o controle da brusone ... 25
2.2.8.3 Época de semeadura ... 25
2.2.8.4 Controle químico... 26
2.2.9 Importância econômica da doença ... 28
3 MATERIAIS E MÉTODOS ... 29
3.2 Testes exploratórios para estabelecimento de
metodologia em condições controladas ... 32
3.2.1 Determinação do período de molhamento e da temperatura para testes em condições controladas ... 32
3.2.2 Determinação da concentração de inóculo de isolados de Pyricularia grisea ... 33
3.3 Avaliação de genótipos de trigo para resistência à brusone ... 34
3.3.1 Experimento 1 ... 34
3.3.2 Experimento 2 ... 35
3.3.3 Experimento 3 ... 37
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 39
4.1 Testes exploratórios para estabelecimento de metodologia em condições controladas ... 39
4.2 Avaliação de genótipos de trigo para resistência à brusone ... 41
5 CONCLUSÕES ... 56
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 57
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 58
LISTA DE TABELAS
Tabelas Página
1 Isolados de Pyricularia grisea obtidos de diferentes cultivares de trigo (Triticum aestivum) provenientes de regiões produtoras do cereal, coletados em junho de 2003 (UPF 2006) ... 31
2 Análise de agrupamento de 91 genótipos de trigos em relação à severidade de brusone, causada por
Pyricularia grisea, em ambiente controlado (UPF, 2004) ... 45
3 Análise de agrupamento de 73 genótipos de trigos em relação à severidade de brusone, causada por Pyricularia grisea, em ambiente controlado (Câmara Menoncim), (UPF, 2005) ... 47
4 Análise de agrupamento de 61 genótipos de trigos em relação à severidade de brusone, causada por
Pyricularia grisea, em ambiente controlado (Câmara Menoncim) (UPF, 2005) ... 49
5 Relação das cultivares testadas que se mantiveram nos seus respectivos grupos (MR, MS, S) em ambos os experimentos (1 e 2) ... 51
6 Genótipos testados que oscilaram entre os grupos (MR, MS, S) no experimento 1 e 2 ... 52
LISTA DE FIGURAS
Figura Página
1 Conídio e conidióforos de Pyricularia grisea (Magnaporthe grisea) (PURCHIO & MUCHOVEJ, 1994)... 12
2 Sintomas de Brusone: A - Branqueamento parcial das espigas, B – Infecção no ráquis, C – Lesões nas glumas, D – Lesões na folha (acompanhando as nervuras), E – Lesões nos colmos... 17
3 Colônia de P. grisea desenvolvida em meio de aveia ... 31
4 A – Vista externa da câmara climatizada
Menoncim; B – Efeito da neblina dentro da câmara Menoncim: B1 – Bicos desligados, B2 – Neblina formada dentro da câmara, B3 – Intervalo (bicos desligados durante 1 min.); C - Pistola de ar comprimido (De Vilbiss modelo SGA 570) utilizada para inoculação; D - Aparelho SQUITTER UTReg modelo S1615 utilizado para monitorar a temperatura, umidade e tempo de exposição da espiga ao molhamento... 38
RESISTÊNCIA DE GENÓTIPOS DE TRIGO À BRUSONE
PABLO FERNANDO ARENDT1, ARIANO M. PRESTES2 , JOSÉ
MAURÍCIO FERNANDES3
RESUMO - O trigo é uma cultura de importância econômica para a
região centro-sul do Brasil com uma área cultivada de aproximadamente 2.359.000 ha e uma produtividade de 4.721.500 toneladas na safra 2005. A brusone cujo agente causal é o fungo Pyricularia grisea (forma teleomórfica Magnaporthe grisea), causa elevados danos à cultura do trigo nas regiões do Paraná, São Paulo, Mato Grosso do Sul e Goiás, chegando a reduzir 50% da produção, em algumas lavouras. O controle químico da doença ainda não é satisfatório e há pouca informação sobre resistência varietal. O objetivo deste trabalho foi a avaliação de genótipos de trigo para resistência a brusone e estabelecimento de metodologia para os testes. Espigas e folhas de trigo coletadas em diferentes regiões produtoras de trigo (GO, PR, SP) foram colocadas em câmara úmida e após a esporulação do fungo os conídios foram removidos para se obter os isolados de Pyricularia grisea. Foram realizados testes para determinar o período de molhamento e temperatura adequada para a ocorrência de infecção em cultivares de trigo em condições controladas. Testou-se também diferente concentração de inóculo do patógeno. Após realização dos diferentes testes verificou-se que os isolados selecionados 1 Biólogo, mestrando do Programa de Pós-Graduação em Agronomia (PPGAgro) da FAMV/UPF, Área de concentração em Fitopatologia.
2 Orientador, Eng-Agr., Ph.D., professor do PPAgro-FAMV/UPF.
3 Co-Orientador, Eng-Agr., Ph.D., professor do PPAgro-FAMV/UPF e pesquisador da Embrapa Trigo.
foram virulentos aos genótipos testados e que a severidade do patógeno variou conforme a temperatura e o período de molhamento em que as plantas foram submetidas. Em todas as concentrações de inóculo do patógeno testadas houve incremento gradativo da doença conforme aumento da concentração do inóculo. Foram obtidos resultados satisfatórios para a avaliação da resistência de genótipos de trigo à brusone em temperatura de 24 ºC e molhamento de 24 h. As avaliações dos genótipos de trigo para resistência à brusone foram efetuadas em casa-de-vegetação com inoculação em ambiente controlado. Os genótipos selecionados eram componentes de ensaios de rendimento e da coleção nacional de trigo provenientes do Banco de Germoplasma da Embrapa Trigo (BAG). Os genótipos foram plantados em vasos plásticos e inoculados em câmara climatizada no estádio de espigamento. As avaliações da severidade da doença na espiga foram realizadas dez dias após a inoculação. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado. O teste estatístico utilizado foi Fastcluster do pacote estatístico SAS. Foram testados cerca de 150 genótipos em três etapas, sendo que as cultivares BR 18 e BRS 209 foram usados como testemunha moderadamente resistente e suscetível, respectivamente em todos os testes. No experimento 1 os genótipos que apresentaram severidade inferior a 24,8% correspondente a testemunha foram IPF 758669, LD 0324, BRS 120, BRS 220, BRS 49, LD 2010, PF 980503, PF 970177, PF 953239, PF 990692, IAPAR 53, IPF 75876, PF 999245, PF 980571, LD 0221, LD 0320, LD 2004, IA 0310. No experimento 2 os genótipos com severidade inferior a testemunha BR 18 (35,6%) foram LD 0318, IA 0310, IA 0209, IPF 75869, LD 0320, PF 990695, PF 001104, LD 2007, LD 2004, PF 001102, BRS ANGICO, BRS BURITI, LD 0324. Entretanto, no experimento 3 as variedades em destaque com severidade
inferior a testemunha foram PF 020042, LD 2004, PF 020043, PF 020051, PF 023201B, PF 020057. Destacaram no experimento 1 e no experimento 2, além da testemunha (MR) BR 18, os genótipos LD 2004, LD 0320, LD 0324, IPF 75869, IA 0310 que apresentaram a melhor reação de resistência nas espigas em ambos os experimentos. Ocorreram algumas variações entre os genótipos os quais migraram entre os grupos (MR, MS, S), porém a diferença de severidade na maioria dos genótipos não foi acentuada.
Palavras – chave: Pyricularia grisea, Triticum aestivum, Magnaporthe grisea, Fastcluster.
WHEAT GENOTYPES RESISTANCE TO WHEAT BLAST Abstract - Wheat is a crop of great economical importance for the
center-south area of Brazil with a cultivated area of approximately 2.359.000 ha which produced 4.721.500 tons in 2005. The wheat blast incited by the fungus Pyricularia grisea (Magnaporthe grisea), causes high yield losses to the wheat crop in some areas of Paraná, São Paulo, Mato Grosso do Sul and Goiás, reducing up to 50% of the production, in some farms. Chemical control of the disease is not yet satisfactory and there is not enough information on resistance. The main objective of this work was the evaluation of wheat genotypes for resistance to wheat blast, and to establish methodology for tests. Isolates of Pyricularia grisea used were collected in different wheat producing areas from the states of Goias, Paraná and São Paulo. Tests were done to determine the damp period and the appropriate temperature for the infection of wheat grown under controlled environment. It was also tested the inoculum concentration for inoculations. After the accomplishment of the test, it was possible to verify that selected isolates were virulent to all tested genotypes and that the severity of the disease varied according to the temperature and damp period that the plants were submitted. In all inoculum concentrations of the pathogen tested, there was development of the disease with a gradual increase according to the increase concentration of the inoculum. It was possible to make satisfactory evaluation of wheat genotypes for resistance to wheat blast in temperatures of 24th C and dump period of 24 hours. The evaluations of genotypes for resistance to wheat blast were carried out in greenhouse with controlled atmosphere. The selected genotypes were component of income trial and from the national collection of wheat Germoplasma
Bank of Embrapa Trigo (BAG). The genotypes were grown in plastic pots, inoculated in a mist chamber at the heading stage and the evaluations of severity of head infection were accomplished 10 days after. The statistical Fastcluster of the SAS statistical package was used. One hundred and fifty genotypes were evaluated in three tests and the wheat varieties BR 18 and BRS 209 were used as moderately resistant and susceptible control, respectively. In the first experiment, the genotypes IPF 758669, LD 0324, BRS 120, BRS 220, BRS 49, LD 2010, PF 980503, PF 970177, PF 953239, PF 990692, IAPAR 53, IPF 75876, PF 999245, PF 980571, LD 0221, LD 0320, LD 2004, IA 0310 showed severity of the disease lower than 24,8% corresponding to control BR 18. In the second experiment the genotypes LD 0318, IA 0310, IA 0209, IPF 75869, LD 0320, PF 990695, PF 001104, LD 2007, LD 2004, PF 001102, BRS ANGICO, BRS BURITI and LD 0324 also shoved lower disease severity than BR 18 (35,6%). However, in the third experiment only the varieties PF 020042, LD 2004, PF 020043, PF 020051, PF 023201B, PF 020057 showed lower disease severity than control. The varieties that stood out as moderately resistant in the too experiments, besides the control BR 18, were LD 2004, LD 0320, LD 0324, PF 001102, IPF 75869, IA 0209, IA 0310 showing the best level of resistance reaction on the heads in both experiments. Some variations in results were observed for genotypes which migrated among the groups (MR, MS, S), however the difference in severity in most of these genotypes was not much accentuated.
Key words: Pyricularia grisea, Triticum aestivum, Magnaporthe grisea, Fastcluster.
milhões de toneladas, determinando a necessidade de importar 5,5 milhões de tonelada para suprir a demanda nacional desse cereal (CONAB, 2005).
O Brasil possui tecnologia e recursos de ambiente e humano para suprir a demanda interna chegando a produzir 7 milhões de toneladas em 1986 (ROMAN, 2005). Dessa forma, a agricultura nacional vem ganhando novas áreas destinadas ao cultivo do trigo, principalmente na Região Centro-Oeste. Por essa razão, a produção de trigo vem crescendo em volume e qualidade em todo país, e começa a se organizar como cadeia produtiva.
Com o surgimento de novas áreas de plantio surgiam também algumas limitações, das quais merece destaque o aparecimento de doenças que causam redução da produtividade, devido às condições propicias à ocorrência de doenças nas principais áreas onde o cereal é cultivado no país. Dentre as doenças, destaca-se a brusone do trigo, causada por Pyricularia grisea (teleomórfico Magnapothe grisea (Hebert)) que foi relatada pela primeira vez em meados da década de 80 (IGARASHI et al., 1986a) e que vem preocupando por ocasionar danos no peso de espigas de até 72,5%, dependendo da época da infecção (GOULART & PAIVA, 2000).
As regiões mais vulneráveis a essa doença são: Paraná, São Paulo, Goiás e Mato Grosso do Sul (GOULART et al., 1992a, LASCA et al., 2001). Os danos que o fungo provoca ocorrem em quase toda a
planta, merecendo destaque as espigas, as quais apresentam branqueamento total ou parcial da parte imediatamente superior à lesão, ocasionando esterilidade ou chochamento dos grãos (GOULART, 2004).
As medidas de controle para essa doença ainda não são satisfatórias. Fungicidas recomendados para o controle da brusone ainda apresentam eficiência baixa, e as cultivares recomendadas possuem apenas resistência moderada à doença. Com isso, a busca de fontes de resistência torna-se imprescindível. O presente trabalho teve como objetivo encontrar uma metodologia para comparar o grau de intensidade de brusone em diferentes genótipos e avaliar genótipos de trigo para resistência a brusone em casa-de-vegetação. Após definir a metodologia a ser seguida foram realizados três experimentos, onde, no experimento 2, foram selecionados linhagens e cultivares testadas no experimento 1 para serem novamente testadas e verificar a confiabilidade dos dados obtidos, já no experimento 3 foram testadas linhagens que não haviam sido testadas nos experimentos anteriores.
Os genótipos de trigo foram fornecidos pelo Dr. Marcio Só e Silva, pesquisador da Embrapa Trigo, que já vinha testando estes materiais nos estados de Goiás e Paraná, os mesmos encontravam-se no Banco de Germoplasma da Embrapa Trigo (BAG). Foram testados cerca de 150 linhagens e cultivares comerciais da coleção nacional de trigo em três etapas.
2 REVISÃO DE LITERATURA 2.1 A cultura do trigo
Remotíssima é a origem do trigo. Segundo Mundstock (1983), o trigo aparentemente é originário do Oriente Médio, de onde provém Triticum aegilopoides (Einkorn). O trigo pertence ao gênero Triticum, e
possui um número elevado de espécies. As variedades cultivadas no Rio Grande do Sul pertencem à espécie Triticum aestivum que é a mais cultivada em todo o mundo. Outra espécie cultivada é o Triticum durum (trigo duro) plantado na América do Norte, Europa, Norte da África, Rússia, Índia e alguns países do Oriente Médio. As demais espécies têm pequena expressão, em termos de área de cultivo, mas são extremamente importantes como fonte de material genético em programas de melhoramento.
O trigo está classificado como membro da família Poaceae, tribo Triticeae, subfilo Triticinae, gênero Triticum e espécie Triticum aestivum (SCHEREN, 1986).
O uso industrial do trigo é muito amplo, mas destaca-se na obtenção de farinha por ser o grão mais preferido no preparo de pão em função da excelente qualidade de panificação que sua farinha oferece e por produzir uma farinha branca com qualidade físico-química única para esse processo.
Em termos mundiais o trigo é a segunda cultura de grãos ao nível mundial em produção, sendo sobrepujada apenas pelo milho em 13,5 %, e um dos principais alimentos da humanidade. A área mundial plantada em 2004/2005 foi de 209,9 milhões de hectares, com produção mundial de 622,2 milhões de toneladas de grãos e consumo de 607,8 milhões de toneladas segundo dados do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA).
Ao lado do Canadá e dos Estados Unidos no hemisfério norte, pode-se afirmar que o Brasil foi o primeiro país a ter uma cultura de trigo de importância no continente sul-americano. Os navegantes portugueses com destaque para Martim Afonso de Sousa trouxeram sementes de sua terra natal e distribuíram-na na antiga Capitania de São Vicente, de onde
a cultura se espalhou, indo parar mais tarde nas colinas de Piratininga, para se estender, finalmente, às serras e coxilhas gaúchas. O crescimento da produção de trigo no Brasil foi lento em função da ocorrência da ferrugem, chegando a ponto de quase não se produzir mais o cereal no sul do Brasil (MUNDSTOCK, 1983).
Segundo Roman (2005) o potencial hipotético para aumentar a produção de trigo é grande, tanto em produtividade quanto em área. Entretanto, as decisões de fortalecer o Mercosul, em boa parte à custa do agronegócio brasileiro, e erros da cadeia produtiva, foram responsáveis pelos desequilíbrios que tornam o Brasil o maior importador de trigo, com gastos na ordem de 1 bilhão de dólares por ano. Na Região sul, enquanto a soja é a principal cultura de verão, o trigo é o “rei” da estação de inverno, por área ocupada, volume de produção e importância econômica. Seguimentos de panificação, massas e biscoitos e moagem geram 1,1 milhão de empregos e um faturamento bruto de 25 milhões de dólares. Essa grandiosidade, porém, não se traduz em preço atrativo ao produtor, pois depende de algumas combinações entre oferta e procura, estoques nacional e internacional e disponibilidade de produto para importação. Atualmente, grandes produções no mundo são o fato mais marcante do mercado de trigo. Segundo estimativas do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos realizadas em 2004, os estoques mundiais estavam cerca de 10 milhões de toneladas acima da produção de 2003/2004, representando cerca de 141 milhões de toneladas contra 130 milhões de toneladas produzidas em 2003/2004. Isso se reflete nas cotações internacionais do grão e influenciam seriamente nas decisões de plantio do agricultor brasileiro.
Assim, as cotações externas que eram de U$ 170/tonelada em 2003, caíram para U$ 130/toneladas em 2004, chegando a U$
109/toneladas em janeiro de 2005 na Argentina, causando dificuldades ao agricultor brasileiro para produzir e exportar.
2.2 Brusone
A brusone do trigo, doença causada pelo fungo Pyricularia grisea (Cooke) Sacc. (sinonímia Pyricularia oryzae Cavara, teleomorfo Magnaporthe grisea (Hebert) Barr) é a doença da parte aérea mais recente, detectada no Brasil. Foi primeiramente identificada no Paraná e subseqüentemente disseminou-se para novas áreas, causando danos no rendimento de grãos.
A brusone pode atacar toda a parte aérea do trigo, porém o sintoma mais característico localiza-se nas espigas. Quando a infecção ocorre no ráquis, a espiga apresenta branqueamento total ou parcial da parte imediatamente superior à lesão (ponto preto e brilhante no local de penetração do fungo), com esterilidade ou chochamento dos grãos (GOULART, 2004).
2.2.1 Histórico e distribuição geográfica
A brusone do trigo foi relatada pela primeira vez no Brasil, no norte do estado do Paraná em 1985 (IGARASHI et al., 1986a). Posteriormente sua presença foi registrada no estado de São Paulo (IGARASHI, 1988), Mato Grosso do Sul (GOULART et al., 1990), Rio Grande do Sul (PICININI & FERNANDES, 1990) e Goiás (PRABHU et al., 1992).
Segundo Mehta (1993), na região sudoeste da Ásia a enfermidade foi observada no trigo há muitos anos, porém, sem causar perdas econômicas. A enfermidade também foi relatada na cevada em 1988 (Kawai et al., 1979 apud Motsumoto & Mogi, 1979, Okada & Yagashi
apud MEHTA, 1993). A enfermidade é muito comum em azevém nos Estados Unidos (Bain et al, 1972; Caver et al. apud MEHTA, 1993) e recentemente vem causando grandes problemas em gramados de golfe em várias regiões do país (VIJI et al., 2001).
O gênero Pyricularia sp. é de grande importância fitopatogênica e apresenta ampla distribuição geográfica (PURCHIO & MUCHOVEJ, 1991). As espécies patogênicas têm sido relatadas em mais de 50 gêneros de Poaceae, incluindo cereais, espécies ornamentais e pastagens, assim como em várias espécies de outras famílias de plantas cultivadas e não cultivadas (Asuyama, 1965; Ou apud PURCHIO & MUCHOVEJ, 1994).
2.2.2 Taxonomia do gênero Pyricularia
O fungo na forma assexuada ou imperfeita, pertence à classe Deuteromycetes, subclasse Hyphomycetidae, ordem Moniliales, família Moniliaceae e gênero Pyricularia espécie Pyricularia grisea Sacc. (P. oryzae Cav.), a sua forma sexuada ou teleomórfica é Magnaporthe grisea (Hebert) Barr. (MENEZES & OLIVEIRA, 1993).
Segundo Purchio & Muchovej (1994), o gênero Pyricularia foi descrito por Saccardo para acomodar um fungo de cor cinza-claro, o qual produz conídios em conidióforos livres e eretos. Os conídios são, inicialmente, aderidos ao conidióforo por meio de uma pequena célula e, quando maduros, a célula divide-se em dois, liberando o conídio. A espécie original, P. grisea Saccardo (Saccardo apud PUCHIO & MUCHOVEJ, 1994), foi isolada de Digitaria sanguinalis. Uma década mais tarde, Cavara (1891) descreveu uma espécie muito semelhante isolada de arroz, que foi denominada Pyricularia oryzae Cavara. A principal distinção entre os dois fungos foi a planta hospedeira.
Segundo Mehta (1993), a Pyricularia do trigo desenvolve-se facilmente e as colônias adquirem uma coloração cinza, os conídios crescem individualmente e em grupos de 2-3 conidióforos curtos, simples e de coloração castanho-escuro. Os conídios são piriformes obclavados e hialinos com 2 septos (raramente com um ou três septos) (Figura 1). O tamanho dos conídios varia bastante, entretanto, a média e de aproximadamente 23x17µm (Agarwal & Mortsen apud MEHTA, 1993).
Figura 1 – Conidióforos e conídio de Pyricularia grisea (Magnaporthe
grisea) (PURCHIO & MUCHOVEJ, 1994).
2.2.3 Taxonomia do Gênero Magnaporthe
Em 1971 foi descoberto, em condições de laboratório, que este fungo tinha capacidade de se reproduzir sexualmente. Classificado como Ascomiceto do grupo dos Pironomicetos, e sendo identificado com o nome de Magnaporthe grisea (OU, 1985).
Segundo Purchio & Muchovej (1994), a falta de conhecimento do teleomorfo de Pyricularia dificultou o desenvolvimento de estudos genéticos sobre o fungo por um longo período. Herbert, em 1971, obteve a fase teleomórfica de isolados de Pyricularia de Digitaria sanguinalis (L) em laboratório, e constatou que esse ascomiceto relacionava-se ao grupo de fungos que Munk em 1975 classificou na família Diaporthaceae, e espécie Ceratosphaeria, mas morfologicamente essa escolha não se adequava ao táxon. Então, em 1976, Yaegashi & Nishihara relataram que o teleomorfo dos isolados de Pyricularia obtidos de gramíneas aparentemente assemelhava-se ao de Diaporthaceae e sugeriram, com convicção, o gênero Magnaporthe em vez de Ceratosphaeria; assim Barr em 1977 transferiu C. grisea para Magnaporthe grisea, um ascomiceto heterotálico da classe dos Pyrenomycetes, com controle bipolar de pareamento. O gênero monotípico Magnaporthe foi criado por Krause & Webster (1972) para acomodar a espécie-tipo, M. salvinii (Catt), descrita como causadora da podridão da haste do arroz.
2.2.4 Hospedeiros
Diversas espécies de Pyricularia, difíceis de diferenciar morfologicamente, ocorrem na natureza como agentes patogênicos de ampla gama de hospedeiros, a saber, mais de 80 gêneros de espécies vegetais. Nela estão incluídas espécies da família Poaceae, Cyperaceae, Zingiberaceae, Cannaceae, Commolinaceae, Musaceae, Solanaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Polygonaceae, Lauraceae, Juncaceae e Sterculiaceae (PURCHIO & MUCHOVEJ, 1994).
Com relação à especificidade ao hospedeiro, vários autores afirmaram que espécies do gênero Pyricularia têm largo espectro de
hospedeiros, no entanto, cada isolado em particular é capaz de infectar apenas uma ou poucas espécies de plantas (Asuyama, 1965; Kato, 1978; Crawford et al. apud PURCHIO & MUCHOVEJ, 1994).
A P. grisea (teleomorfo M. grisea) é o patógeno causador da brusone do arroz (Oryza sativa), doença generalizada em todas as regiões rizícolas do mundo (BRUNO & URASHIMA, 2001). No Brasil, além do arroz, essa doença foi também constatada na cultura de trigo (T. aestivum) em 1985, sendo essa a primeira observação, no mundo, da doença em condições naturais (IGARASHI et al., 1986b ). Em triticale, a primeira ocorrência dessa doença no Brasil foi relatada na região centro sul do Estado do Paraná em 1995 (MEHTA & BAIER, 1998). No estado de São Paulo, no ano agrícola de 2001, verificou-se em extensas áreas de triticale uma acentuada queda de produtividade, como conseqüência de uma doença, até então desconhecida, que ocorreu em proporções endêmicas, posteriormente identificada como o agente causal a P. grisea (MARTINS et al., 2004).
Segundo Goulart et al. (2003), em outubro de 2001, o fungo P. grisea foi detectado em 71,4% das amostras analisadas, provenientes do Distrito Federal, em níveis relativamente elevados e até então nunca registrados em sementes de cevada. No ano de 2003 foi relatada a ocorrência de P. grisea em sementes de cevada produzidas em sistema irrigado por pivô central no cerrado brasileiro, no Distrito Federal.
Em 2005 foi relatada pela primeira vez no Brasil a presença de P. grisea atacando plantas de Brachiaria brizantha cv Marandú constituindo-se em um novo hospedeiro do patógeno (MARCHI et al., 2005).
2.2.5 Sintomas
Segundo Igarashi (1988b), a brusone do trigo inicialmente foi caracterizada como uma doença específica da espiga, causando branqueamento parcial ou total da mesma (Figura 2A), em função da necrose provocada na porção da ráquis. Posteriormente, foram constatados sintomas em toda a parte aérea da planta.
No ráquis, a lesão tem forma elíptica e irregular, variando do castanho-claro a escuro (Figura 2B), com posterior enegrecimento e abundante frutificação do fungo. Na gluma, as lesões são elípticas com centro variando do branco ao castanho-claro e do castanho-avermelhado ao cinza-escuro (Figura 2C). Na folha (planta adulta), estas possuem forma usualmente mais alongada acompanhando as nervuras (Figura 2D), medindo 2 a 25 mm x 1 a 22 mm. O centro da lesão torna-se branco ou castanho-claro, marginado por castanho-avermelhado, e com posterior frutificação do fungo na parte aérea da folha, onde não há exposição à luz solar de forma direta. Na bainha, são freqüentemente elípticas, medindo 2 a 22 mm x 2 a 3 mm, e com coloração semelhante à descrita para as folhas. O tamanho da lesão na base da espiga (Figura 2E) varia de 2 a 10 mm x 1 a 3 mm, mantendo as mesmas características anteriores e em casos de ataque severo, podem estrangular o pescoço. No nó, as lesões são inicialmente circulares, podendo provocar estrangulamento do colmo (IGARASHI, 1988b).
Segundo Barea & Toledo (1997), os sintomas nas folhas podem variar em forma de tamanho e coloração dependendo da idade da planta, observando-se esporulação tanto na face superior como na inferior da folha formando uma coloração cinza-escuro (formação de conídios e conidióforos). Certamente este sintoma na folha só ocorre quando as condições forem muito favoráveis.
Goulart (1994) evidenciou que a importância econômica dessa doença decorre da redução no rendimento da qualidade dos grãos, que, quando infectados, apresentam-se enrugados, pequenos, deformados e com baixo peso específico. Em conseqüência, a maioria desses grãos é eliminada no processo de colheita e beneficiamento, processo esse que explica a baixa incidência de P. grisea no trigo comercial ou em sementes, como demonstrados em trabalhos envolvendo levantamentos de fungos em sementes de trigo produzidas no Mato Grosso do Sul.
A infecção na ráquis mata a porção da espiga acima do ponto necrosado, limitando o desenvolvimento da semente. Quando a infecção ocorre através das glumas, o fungo causa deformações nas sementes em desenvolvimento, origina lesões de coloração castanho-claro e escuro. Isto não impede que as sementes infectadas no final do ciclo da cultura apresentem também formato normal, sem sintomas visíveis, o que pode ser responsável pela transmissão e disseminação do patógeno para novas áreas. Goulart et al. (1995) observaram uma correlação direta entre incidência de brusone em espigas de trigo no campo e a porcentagem de sementes colhidas com presença de P. grisea.
Arruda et al. (2005) relataram que as espigas sem sintoma visual da doença foram as que apresentaram as menores porcentagens de sementes infectadas, diferindo significativamente das sementes colhidas de espigas com sintomas da doença.
Figura 2 - Sintomas de Brusone: A - Branqueamento parcial das
espigas, B – Infecção no ráquis, C – Lesões nas glumas, D – Lesões na folha (acompanhando as nervuras), E – Lesões nos colmos.
A B B
2.2.6 Epidemiologia
Pyricularia grisea ataca uma ampla gama de hospedeiros, dentre os quais destaca-se o arroz e o trigo. Numerosas gramíneas cultivadas, nativas e invasoras, são mencionadas como hospedeiras desse patógeno. Provavelmente, a fonte de infecção primaria é através dos conídios transportados pelo ar através do vento desde os vários hospedeiros, e dos restos culturais do trigo em que o patógeno também sobrevive (MEHTA, 1993).
Valente apud Mehta (1993) reporta que o patógeno que causa brusone em trigo era distinto ao que causa a mesma doença em arroz. Posteriormente, Prabhu et al. apud Mehta & Baier (1998) reportaram que 10 isolados de M. grisea não eram patogênicos a 30 cultivares de arroz, enquanto que oito isolados de arroz eram patogênicos e altamente agressivos às cinco cultivares de trigo. No trabalho realizado por Mehta & Baier (1998), o isolado de arroz foi compatível com seis cultivares de trigo. Possibilitando a observação de que, em determinados casos, o inóculo proveniente de campos de arroz infestados com brusone pode servir de fonte de infecção primária para os campos de trigo.
Segundo Goulart et al. (1995) a semente de trigo não é a principal fonte de inóculo primário de P. grisea, merecendo destaque às gramíneas invasoras e nativas. No entanto, a presença desse patógeno já foi registrada em sementes produzidas nos estados do Paraná, São Paulo, e Mato Grosso do Sul, e sua transmissão por sementes foi constatada por Menten & Moraes (1987), Igarashi (1988), Tanaka et al. (1988) e Goulart & Paiva (1990). Esses últimos autores demonstraram o potencial de transmissão desse patógeno, podendo a semente constituir-se em importante fonte de inóculo, introduzindo o fungo em novas áreas. Como os grãos infectados em geral apresentam-se enrugados, pequenos,
deformados e com baixo peso específico, são na grande maioria das vezes eliminados no processo de colheita e beneficiamento (GOULART, 2004).
Esta doença é observada com freqüência nas regiões tritícolas de clima quente, principalmente onde as precipitações são moderadas (duração de molhamento foliar entre 16 a 24 horas) durante a floração (REIS et al., 1988). Alguns fatores do ambiente podem influenciar o desenvolvimento do fungo. A temperatura ótima para esporulação está em torno de 28 ºC, embora possa ocorrer esporulação desde 10 até 35 ºC. A liberação de espóros não é muito influenciada pela temperatura e normalmente ocorre na faixa de 15 a 35 ºC. Em relação à germinação, temperaturas compreendidas entre 25 e 28 ºC favorecem o processo (BEDENTO, 1997). A duração do processo de penetração varia com a temperatura, podendo ser de 6, 8 e 12 horas, com temperatura de 24 °C, 28 °C e 32 °C, respectivamente (PICININI & FERNANDES, 1995).
Quanto à umidade, a produção de conídios sobre as lesões tem início quando a umidade relativa atinge no mínimo 93%. Para a germinação, há necessidade de água livre, o desenvolvimento do micélio é favorecido por umidade relativa próxima de 93%.
Segundo Goulart et al. (1992b), as condições ambientais que favorecem à ocorrência da doença são temperaturas de 21-27 °C e 10-14 horas de molhamento das espigas.
2.2.7 Ciclo da doença
A disseminação dos espóros do fungo P. grisea ocorre pela ação do vento (RIBEIRO, 1985), podendo ser transportados a longas distâncias pelas correntes de vento, especialmente em rajadas fortes que provocam o atrito entre as plantas, liberando os espóros (PICININI &
FERNANDES, 1995). Pode também ser disseminado por meio de restos culturais, plantas hospedeiras e por sementes contaminadas introduzindo o patógeno a áreas isentas da doença, bem como ter seu inóculo aumentado em áreas já contaminadas (IGARASHI & BALAN, 2004).
O fungo, quando depositado sobre a planta, tem capacidade de produzir uma substância com característica mucilaginosa que é acumulada do lado externo da célula na extremidade do conídio, constituído o que se chama de matriz extracelular adesiva que, uma vez em contato com uma superfície adequada, o material é liberado (LEITE et al., 2001), fixado no hospedeiro os conídios germinam, esse desenvolve um apressório na extremidade do tubo de germinação que prende a superfície da planta (REIS et al., 1988), ocorre então a penetração e a colonização nas células atacadas pelo fungo, desenvolvendo os sintomas característicos da moléstia.
Além do trigo, o fungo sobrevive em uma gama de hospedeiros, principalmente de gramíneas como milhã, papuã (PICININI & FERNANDES, 1995). O patógeno pode sobreviver, na forma de micélio ou conídios, em restos de cultura, sementes, hospedeiros alternativos e plantas de trigo que permanecem no campo após a colheita (REIS et al., 1988).
2.2.8 Controle
O efeito da brusone do trigo pode ser minimizado de forma satisfatória através do uso de conjunto de medidas como: uso de variedades resistentes, incorporação de restos culturais, eliminação de plantas hospedeiras, uso de sementes de boa qualidade, rotação de cultura, tratamento químico de sementes, época de semeadura e pulverização com fungicidas (IGARASHI, 1988b). Altas doses de
fertilizantes nitrogenados devem ser evitadas, pois aumenta a suscetibilidade ao patógeno nas folhas e espigas (MEHTA, 1993; BEDENDO, 1997).
2.2.8.1 Resistência varietal
O programa de melhoramento planejado para produzir variedades resistentes tem que se basear em genes portadores de resistência. A resistência mais diretamente utilizável no melhoramento de plantas é a que se encontra em variedades da mesma espécie (ALLARD, 1960).
A resistência genética tem sido a forma mais eficiente e preferida de controle de doenças de plantas, tanto pelas suas vantagens do ponto de vista econômico, quanto do ponto de vista ambiental. Entretanto, a obtenção de uma resistência durável continua a representar um desafio para os melhoristas e fitopatologistas em grande parte dos patossistemas (Jonson, 1983; Adugna apud CASELA & GUIMARÃES, 2005).
A doença é o produto da interação entre o hospedeiro e o patógeno. Os níveis de doença nas plantas são variáveis devido a alterações na freqüência da população do patógeno virulento ao nível de resistência do hospedeiro ou a modificações do ambiente. A planta não pode ser considerada resistente com base na presença de sintomas em condições de baixo nível de doença (PRABHU & MORAIS, 1993). A vulnerabilidade genética a doenças pode estar ligada aos seguintes fatores: existência de uma base genética estreita; plantio de um único genótipo em grandes extensões de área; introdução de patógenos; associação de algumas características agronômicas desejáveis à suscetibilidade a patógenos; quebra da resistência vertical por mudanças ocorridas na população do patógeno; ocorrência de fatores ambientais favoráveis de epidemias. Todos estes fatores são influenciados, diretos ou
indiretamente, pela capacidade evolutiva do patógeno (CASELA & GUIMARÃES, 2005).
Vanderplank, em 1963, desenvolveu os conceitos de resistência vertical (RV) e horizontal (RH) no qual baseou-se em dois sistemas genéticos distintos, correspondentes aos conceitos de herança qualitativa e quantitativa. Os cultivares com RV, conferida por genes maiores, apresentam resistência a uma ou poucas raças fisiológicas do fungo e são pouco estáveis. Os cultivares com RH, conferida por genes menores, apresentam resistência uniforme contra todas as raças do fungo, sendo considerada de maior estabilidade. Apesar do otimismo inicial, as tentativas de associar a RV a RH ao número de genes falharam (VANDERPLANK, 1982). Então mais tarde foi definido que a RV é monogênica, demonstra efeitos grandes e interação diferencial e que a RH é poligênica, com efeitos pequenos e não apresenta interação diferencial.
Robinson (1971) definiu a natureza de RV e RH em termos de agricultura, epidemilogia e de seus mecanismos de herança. Sob o ponto de vista agronômico, a principal característica de RV é a quebra da resistência, enquanto que a RH se caracteriza pela sua estabilidade.
Prabhu & Bedento (1979), trabalhando com resistência em cultivares nacionais de arroz, observaram que a brusone progrediu mais rapidamente em cultivares com alto grau de RV e, possivelmente, menor grau de RH. O baixo nível inicial da doença atribui-se à proteção oferecida por genes verticais, enquanto que o menor grau de RH foi evidenciado pela alta taxa de aumento da doença. A existência de dois tipos de resistência, uma vertical e outra horizontal, são reconhecidas em diversos sistemas patógeno-hospedeiro (VANDERPLANK, 1963). Como a resistência vertical pode ser facilmente incorporada nos cultivares
comerciais, o melhoramento do arroz baseou-se nesta resistência (OU, 1977).
A resistência vertical e horizontal coexiste e pode ocorrer em qualquer proporção mista. A avaliação da resistência horizontal necessita da ocorrência de uma raça virulenta no campo, combinado com gene de resistência do hospedeiro (VANDERPLANK, 1982).
Crill (1977) e Crill et al apud Casela & Guimarães (2005), propuseram uma estratégia para o controle da brusone do arroz (P. grisea) na Coréia do Sul, na qual baseava-se na rotação de genes verticais. A utilização da rotação de genes verticais fundamenta-se em dois princípios básicos: 1. A introdução de um gene de resistência vertical pode produzir rápidas alterações na população do patógeno, através da seleção direcional, o que significa que é possível direcionar a evolução da população do patógeno; 2. A seleção estabilizadora é efetiva contra raças com genes desnecessários de virulência, independentemente da validade ou não do conceito de seleção estabilizadora, estabelecido por Vanderplank (1968). Nesse sistema a cultivar original não teria, necessariamente, nenhum gene de resistência vertical e deveria ser cultivada até que surgisse uma raça do patógeno capaz de infectá-la. Crill et al. (1982), chama a atenção o fato de que esse sistema é de grande potencial para o manejo de patógenos biotróficos ou patógenos que não são capazes de sobreviver por longos períodos de tempo sem um hospedeiro suscetível. Crill & Krush (1979), consideraram que apesar das dificuldades na implantação de um sistema de rotação de genes, há inúmeras vantagens no sistema, o que justifica a sua utilização.
Igarashi (1988b), avaliou 42 cultivares de trigo, na fase inicial de espigamento, em condições de casa-de-vegetação, sob inoculação artificial. As avaliações foram feitas 10 dias após a inoculação,
considerando porcentagem de espigas infectadas. Preliminarmente, foram constatadas cultivares com diferentes graus de resistência que variam de 0 a 100% de infecção. Porém, no experimento conduzido sob regime de estufa em 1987, com temperaturas mais altas (23 a 28 ºC), umidade acima de 90% e pressão de inóculo na fase inicial de espigamento, mostrou que não havia cultivares ou linhagens imunes ou resistentes a esta doença no Paraná sob as condições testadas.
No ano de 2002, um circular técnico distribuído pelo Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) contendo informações técnicas para a cultura do trigo no Paraná formulou uma classificação provisória (sob condições de campo) de cultivares Moderadamente Resistentes (MR) a brusone indicadas para o plantio de trigo nesse Estado: BRS 120, BRS 177, BRS 192, Embrapa 16, IAPAR 53, BR 18- Terena, BR 35; alguns cultivares Moderadamente Suscetíveis (MS): BRS 208, IAPAR 78, IPR 84, IPR 87; e alguns cultivares Suscetíveis (S): BRS 49, BRS 193, BRS 209, BRS 210, CD 104, IAPAR 17, IAPAR 28, IAPAR 29, IAPAR 60, OR 1, BR 23 (IAPAR, 2002).
Em 2004, a Comissão Centro-Sul Brasileira de pesquisa de trigo e triticale forneceu uma nova classificação provisória (sob condições de campo), para reação à brusone (P. grisea), no qual classificou como MR as cultivares BR 18-Terena, BRS 120, BRS 177, BRS 192, BRS 220, BRS 229, Embrapa 16, IAPAR 53, ICA 2, IPR 85, IPR 87, IPR 90, IPR 109, IPR 118, UTF 101; MS as cultivares ALCOVER, BRS 193, IAPAR 78, ICA 1, ICA 5, IPR 85, IPR 90, IPR 110, Ônix, Pampeano, Supera e Vanguarda; e Suscetíveis as cultivares Avante, BRS 208, BRS 209, BRS 210, CD 104, IPR 84, OR1 e Taurum.
2.2.8.2 Incorporação de restos de cultura para o controle da brusone.
Igarashi (1988a) sugeriu que a incorporação de restos de cultura de trigo poderia auxiliar grandemente na redução de inóculo da brusone no campo, ou seja, quanto maior a profundidade de incorporação menor é o tempo de sobrevivência da P. grisea do trigo. A não incorporação de restos culturais do trigo (sementes e palha) possibilita o aparecimento de plantas voluntárias no campo, o que permite a manutenção do inóculo no campo. A eliminação de plantas voluntárias e gramíneas nativas que também são hospedeiros do patógeno podem auxiliar na redução de inóculo primário deste fungo.
Porém, a prática de incorporação de restos culturais tornou-se inviável devido a grande aceitação do sistema de plantio direto, o qual proporciona inúmeras vantagens para o agricultor e para o ambiente.
2.2.8.3 Época de semeadura
As observações feitas no Paraná indicam que a época de semeadura tem grande influência no processo de infecção da brusone do trigo, principalmente em função de condições climáticas. Quanto mais tarde for a semeadura, menor será o índice de brusone na fase de espigamento, porém, o trigo semeado a partir de maio, geralmente sofre com a estiagem prolongada (IGARASHI, 1988b). Portanto, o plantio deve ser feito em época menos propícia à doença, mas que não coincida com período de seca mais acentuada. Áreas mais sujeitas à incidência de P. grisea, sugere-se preferencialmente a semeadura após o primeiro decênio de Abril.
2.2.8.4 Controle químico
Segundo Goulart & Paiva (1993), os fungicidas apresentam uma das medidas possíveis para controlar a brusone do trigo. No trabalho realizado por esses autores em 1990, destacaram-se no controle da brusone o fungicida triciclazole, com eficiência de controle de 38%, sem, no entanto, diferir estatisticamente do tebuconazole com 31% de controle, o qual foi semelhante ao tiofanato metílico + mancozeve (22%). O mancozebe e o procloraz controlaram a brusone em índices de 18%. Esses resultados foram confirmados no ano de 1991, sendo o melhor controle da brusone obtido pelo triciclazole, com 39% de eficiência, sem, no entanto, diferir estatisticamente do tebuconazole (32%), que foi semelhante ao mancozebe (23%) e tiofanato metílico + mancozebe (27%). Porém, os resultados obtidos em ambos os anos revelam baixo controle da brusone (máximo 38% em 1990 e 39% em 1991) pela aplicação de fungicidas demonstrando a baixa eficiência dos produtos.
Segundo Goulart et al. (1996), a aplicação de fungicidas poderá constituir uma ferramenta importante no controle integrado da doença, desde que realizada com base na análise custo/beneficio. Resultados obtidos por Igarashi (1988), Igarashi & Oliveira (1991) e Goulart & Paiva (1991 e 1993) demonstraram a baixa eficiência de controle dessa doença pelo uso de fungicidas (máximo 50%). Essa dificuldade de controle da doença pelos fungicidas, faz com que essa enfermidade torne-se ainda mais séria e preocupante.
Goulart et al. (1996), realizaram um estudo onde tanto do ponto de vista técnico quanto econômico, o melhor tratamento foi aquele em que foram realizadas duas pulverizações (estádios E-10.3 e E-10.5.4 da escala de Large para crescimento de cereais), seguido dos tratamentos com três e com duas pulverizações (estádios E-10.3 e E-11.2 da escala de
Large), os quais foram praticamente iguais quanto ao retorno econômico. O único tratamento antieconômico foi o de duas pulverizações, nos estádios E-10.5.4 e E-11.2, portanto sem a primeira e, conseqüentemente, em fase mais adiantada do ciclo da cultura. Os resultados mostraram ainda que na atual relação de preços insumo/produto, o controle específico da brusone do trigo com o fungicida mancozebe foi economicamente viável, desde que seguidas às recomendações oficiais da pesquisa com relação à época e número de aplicações (estádios E-10.3 e E-10.5.4) e dose do fungicida (2.000 g i.a./ha).
Goulart (2004) comenta nessa safra a baixa eficiência dos fungicidas nas aplicações de campo poderia estar relacionada às condições climáticas extremamente favoráveis à ocorrência da brusone, ou seja, alta umidade e longo período de molhamento foliar e da espiga (mais de 15 horas seguidas) associados à temperatura em torno de 25 ºC.
Conforme as recomendações técnicas da Comissão Centro-Sul de Pesquisa de Trigo para a safra 2004, apenas dois fungicidas estão recomendados para o controle da brusone, o tebuconazole e o metconazole, porém o controle ainda é baixo. Em 2005, a Comissão Sul-Brasileira sugeriu que o controle fitossanitário seja feito com fungicidas que apresentem eficiência aceitável para a doença e que a aplicação seja realizada no início da floração plena. A eficiência do controle químico desta enfermidade em cultivares suscetíveis é na ordem de 30 a 50%, desta forma, o manejo mais eficiente e econômico é obtido pela utilização de variedades mais resistentes, associadas à semeadura em época mais adequada. Em regiões de maior ocorrência da doença, deve-se realizar a análideve-se do potencial produtivo da lavoura e da economicidade da aplicação, sendo a primeira pulverização efetuada no
início do espigamento, complementada por mais uma, no intervalo de 10 a 12 dias.
Lasca (2001), realizou testes de tratamento de sementes em laboratório onde os produtos thiabendazol, carboxin, carboxin+thiram e benomil ofereceram um bom controle de P. grisea.
2.2.9 Importância econômica da doença
A importância econômica desta doença decorre das reduções que provoca no rendimento e na qualidade de grãos. A brusone vem ganhando importância econômica nas lavouras do Brasil Central, devido às perdas registradas nos últimos anos, nos estados do Paraná, Mato Grosso do Sul, São Paulo e Goiás. No Rio Grande do Sul, embora registrada, essa enfermidade ainda não teve destaque econômico.
Segundo Goulart (2004) os danos variam de acordo com a região tritícola, em 1988 e 1989, em Rio Brilhante, os danos no rendimento de grãos foram, em média, de 10,5% da produção total estimada. A incidência foi de 48 % de espigas com brusone (média dos dois anos). No ano de 1990, em Dourados - MS, as perdas foram maiores do que aquelas registradas em 1988 e 1989 em Rio Brilhante, representando 892 kg/ha ou 40% da produção total estimada, com uma média de incidência de espigas com brusone de 93%. No mesmo ano, em Itaporã, as perdas foram de 1.034 kg/ha, as quais representaram 32% do rendimento, com 86 % de espigas com brusone. Em 1991 e 1992, em Itaporã, as perdas alcançaram, em média, 1.806 kg/ha ou 15% do rendimento de grãos, com incidência média de 86% de espigas com brusone. Nos cinco anos de avaliações (1988 a 1992), considerando valores médios, as perdas em peso por espiga foram maiores (57,3%) quando a infecção foi precoce em comparação à infecção tardia (34,0%), independente da localidade.
3 MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Fitopatologia, casa de vegetação e telado da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Embrapa Trigo, localizada em Passo Fundo, no estado do Rio Grande do Sul, no período de 2004/2005.
3.1 Obtenção de isolados de Pyricularia grisea
Os isolados de Pyricularia grisea utilizados neste estudo foram obtidos de diferentes cultivares de trigo provenientes de regiões produtoras do cereal no país (Tabela 1). Espigas e folhas coletas foram lavadas com água corrente e feita a assepsia em hipoclorito de sódio 10 % durante 1 minuto. Após a secagem, o material foi colocado em câmera úmida (placa de petri, papel de filtro e água destilada) para estimular a esporulação do patógeno. Após a esporulação, as estruturas do fungo foram observadas em microscópio estereoscópio para correta identificação. Com auxílio de uma agulha histológica foram removidos conídios de P. grisea para o meio de cultura BDA (batada, dextrose e água). Após a formação das colônias, os isolados, já purificados, foram repicados em meio de aveia (60g de farinha de aveia, 12g de ágar em 1 L de água) o qual proporcionou uma melhor esporulação do fungo. As placas foram mantidas a 24° C com 12 horas de luz UV e 12 horas de escuridão durante 15 dias para formação e esporulação das colônias (Figura 3).
Os isolados dos quais obteve-se colônias puras foram identificados com as letras Py acrescidas do número de ordem (Tabela 1). Foram selecionados três isolados de melhor esporulação para os testes de inoculação (Py 005, Py 006 e Py 012). Esses isolados foram cultivados em cultura pura e inoculados separadamente em plantas sadias da cultivar
de trigo BRS 209. Os sintomas observados foram típicos de P. grisea nos três isolados testados e o fungo inoculado foi recuperado das lesões da planta, provando sua patogenicidade, segundo as regras dos postulados de Koch. Nos testes, usou-se mistura de isolados para garantir a virulência em diferentes cultivares. Os isolados não utilizados foram colocados em papel filtro para preservação e mantidos à temperatura de 8 °C.
Tabela 1 – Isolados de Pyricularia grisea obtidos de diferentes cultivares
de trigo (Triticum aestivum) provenientes de regiões produtoras do cereal, coletados em junho de 2003 (UPF 2006)
Isolado Cultivar Local de origem
Py 001 EP Montevidio - GO Py 002 E 21 Montevidio - GO Py 003 IAC 350 Montevidio - GO Py 004 PF 89375 Montevidio - GO Py 005* BR 18 Montevidio - GO Py 006* BR 18 Londrina - PR Py 007 LD 0319 Londrina - PR Py 008 BRS 49 Londrina - PR Py 009 BRS 210 Londrina - PR Py 010 BRS 229 Londrina - PR Py 011 BRS 193 Paranapanema - SP Py 012* BRS 209 Paranapanema - SP Py 013 WT 00066 Londrina - PR Py 014 BR 18 Londrina - PR Py 015 BRS 49 Londrina - PR
* Isolados selecionados para os testes.
3.2 Testes exploratórios para estabelecimento de metodologia em condições controladas
3.2.1 Determinação do período de molhamento e da temperatura para testes em condições controladas
Para determinar o período de molhamento e a temperatura ideal para o desenvolvimento da doença foi utilizada a cultivar suscetível (BRS 209) semeada em vasos plásticos (7 Kg) com solo adubado (NPK) conforme a recomendação para a cultura do trigo, mantendo-se cinco plantas por vaso e 10 vasos para cada tratamento. As plantas foram mantidas em telado até a fase de espigamento para inoculação. A inoculação ocorreu no estádio 58-60 da escala de Zadoks (1974). O método utilizado foi da gota de inóculo na espigueta, utilizando-se uma seringa de 3 mL com agulha fina e inserindo-se duas gotas na espigueta, uma em cada face da espiga, no terço médio inferior (+ ou – na 3 espigueta). A suspensão de inóculo utilizada foi de 3 x 105 conídios/mL
obtida de colônias do fungo, as quais foram lavadas com água destilada e adicionada de tweem 80, sob leve fricção com pincel para retirada dos conídios. Após a inoculação, as plantas foram colocadas em câmara climatizada em fotoperíodo de 12 horas de escuridão, 12 horas de luz, UR relativa superior a 90%, e temperatura ajustada a cada tratamento (Figura 4). Após inoculação, as plantas foram removidas para casa de vegetação e mantidas a temperatura de 25 °C até o aparecimento dos sintomas. A avaliação de severidade na espiga foi baseada na escala usada para giberela do trigo proposta por Stack & Mc Mullen (1995), sendo acompanhada diariamente a evolução da doença.
Os períodos de molhamento testados foram 0, 12, 24, 36 e 48 horas com temperatura de 24 ºC. No tratamento 0 (zero) horas de molhamento após inserido a gota de inóculo na espiga, as plantas foram
então removidas imediatamente para casa de vegetação e não foram submetidas ao molhamento. Os demais tratamentos foram colocados na câmara climatizada e retirados conforme completado os respectivos períodos de molhamento.
As temperaturas testadas foram 15, 20, 24 e 30 °C com um período de molhamento de 24 h. Após, as plantas foram removidas para casa de vegetação.
Os dados de severidade foram transformados e ajustados para uma função logística e beta generalizada para o experimento onde variou o molhamento e a temperatura, respectivamente.
3.2.2 Determinação da concentração de inóculo de isolados de
Pyricularia grisea
Para determinar a severidade dos sintomas de brusone em plantas de trigo inoculadas com diferentes concentrações de conídios (25, 50, 100, 150, 200 e 250 mil conídios/mL), utilizou-se a cultivar suscetível BRS 209. Essa cultivar foi semeada em vasos (7Kg) com solo adubado (NPK) conforme a recomendação para a cultura de trigo, deixando-se cinco plantas por vaso, sendo reservados 30 vasos para cada tratamento. Os vasos foram mantidos em telado até a fase de espigamento das plantas quando foi efetuada a inoculação.
A inoculação ocorreu no estádio 58-60 da escala de Zadoks (1974), com pistola de ar comprimido (De Vilbiss modelo SGA 570 - Figura 4C). A suspensão de inóculo utilizada foi obtida de placas petri com colônias do fungo, as quais foram lavadas com água destilada contendo tweem 80, sob leve fricção com pincel para retirada dos conídios. Após a suspensão foi calibrada com hematocitômetro em
microscópico óptico ajustando-se à concentração para seus respectivos tratamentos.
As plantas inoculadas e respectivas testemunhas foram colocadas em câmara climatizada com fotoperíodo de 12 horas de escuridão, 12 horas de luz, temperatura de 24 °C e período de molhamento de 24 horas. O molhamento foi realizado com jatos de neblina de duração de 1 minuto em intervalos de 30 em 30 minutos. Após o período de incubação, as plantas foram removidas para casa-de-vegetação, onde permaneceram a uma temperatura de 25 ºC por dez dias, quando foram avaliadas quanto à severidade da doença na espiga, com base na escala usada para giberela do trigo proposta por Stack & Mc Mullen (1995).
3.3 Avaliação de genótipos de trigo para resistência à brusone 3.3.1 Experimento 1
Na primeira etapa foram testados 91 genótipos os quais foram semeados em vasos plásticos (7 Kg) com solo adubado (NPK) conforme a recomendação para a cultura de trigo, deixando-se cinco plantas por vaso, repetidos quatro vezes. Os vasos semeados foram mantidos no telado até o estádio de espigamento das plantas para posterior inoculação. A inoculação foi efetuada com auxílio de uma pistola de ar comprimido (De Vilbiss modelo SGA 570 - Figura 4C) quando as plantas atingiram o estádio 58-60 da escala de Zadoks (1974). As espigas que não estavam nesse estádio foram eliminadas. A suspensão de inóculo utilizada foi obtida de placas de petri com colônias do fungo, as quais foram lavadas com água destilada mais tweem 80 (100 µL por litro para facilitar a dispersão do inóculo), sob leve fricção com pincel para liberação dos conídios. Após, a suspensão foi calibrada com hematocitômetro em microscópico óptico ajustando-se a concentração
para 2,5 x 105 conídios/mL. As plantas inoculadas foram colocadas em
câmara climatizada com fotoperíodo de 12 horas, temperatura de 24 ºC e período de molhamento de 24 horas. O molhamento foi estabelecido com jatos de neblina de duração de 1 minuto em intervalos de 30 em 30 minutos. Após esse período, as plantas foram removidas para casa-de-vegetação com temperatura de 25 ºC e luz do dia, onde permaneceram por 10 dias até serem avaliadas quanto à severidade da doença na espiga.
Para a avaliação foram selecionadas cinco espigas de cada repetição, onde contou-se o número de espiguetas infectadas pelo patógeno em cada espiga e o número total de espiguetas por genótipo. Posteriormente, esses dados foram transformados em porcentagem para obtenção dos valores de severidade, utilizando as seguintes designações:
S = Ei . (100) / TE S = Severidade (%) Ei = Espiguetas infectadas TE = Total de espiguetas
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, os dados de severidade obtidos foram agrupados em três grupos pelo procedimento FASTCLUS do pacote estatístico SAS (Statistical Analisys System, 1998). O grupo 1 constituiu de unidades amostrais com os valores de severidade mais baixos, o grupo 2 com valores intermediários e o grupo 3 com valores mais elevados.
3.3.2 Experimento 2
Neste experimento foram testados 73 genótipos avaliados no Experimento 1, com intuito de verificar a confiabilidade dos dados obtidos e da metodologia utilizada. Para facilidade de transporte, esses genótipos foram plantados em vasos menores (2 Kg) com solo adubado
(NPK) conforme a recomendação para a cultura de trigo, deixando-se três plantas por vaso, com cinco repetições. Após o estádio de afilhamento, as plantas foram regadas com solução nutritiva duas vezes por semana, até o espigamento, para garantir plantas vigorosas, que foram mantidas em telado até a inoculação.
A inoculação foi efetuada como descrito no Experimento 1. As plantas foram colocadas em câmara climatizada (Menoncim – Figura 4A) com fotoperíodo de 12 h, temperatura de 24 °C e período de molhamento de 24 horas. O molhamento da câmara climatizada utilizada nesse experimento proporcionou uma neblina mais suave e uniforme (Figura 4B) do que a câmara utilizada no Experimento 1, os bicos que proporcionavam a neblina dentro da câmara ficavam ligados durante 2 minutos e desligados por 1 minuto. Para esse experimento foi utilizado o aparelho SQUITTER UTReg modelo S1615 (Figura 4D) para medir a temperatura, umidade (Apêndice A) e o tempo de exposição da espiga ao molhamento.
Após o término da inoculação, as plantas foram removidas para casa-de-vegetação com temperatura de 24º C e luz do dia, onde permaneceram por 10 dias e então avaliadas quanto à severidade da doença na espiga. Para essa avaliação foram selecionadas cinco espigas de cada repetição, em que contou-se o número de espiguetas infectadas pelo patógeno em cada espiga e o número total de espiguetas por genótipo. Esses dados foram transformados em porcentagem para obtenção dos valores de severidade, conforme a equação apresentada no experimento 1.
O delineamento experimental e análise de dados foram os mesmos do Experimento 1.
3.3.3 Experimento 3
Neste experimento foram testados os 61 genótipos que não haviam sido avaliados anteriormente. Os procedimentos de plantio, inoculação, avaliação, delineamento experimental e o teste estatístico utilizados foram os mesmo descritos no experimento 2, sendo mantidos como testemunhas os genótipos BR 18, BRS 209 e LD 2004.
Figura 4 – A – Vista externa da câmara climatizada Menoncim; B – Efeito da
neblina dentro da câmara Menoncim: B1 – Bicos desligados, B2 – Neblina formada dentro da câmara, B3 – Intervalo (bicos desligados durante 1 min.); C - Pistola de ar comprimido (De Vilbiss modelo SGA 570) utilizada para inoculação; D - Aparelho SQUITTER UTReg modelo S1615 utilizado para monitorar a temperatura, umidade e tempo de exposição da espiga ao molhamento.
A
B1
C D
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Testes exploratórios para estabelecimento de metodologia em condições controladas
No estudo do período de molhamento observou-se que mesmo nas plantas que não foram colocadas em exposição direta de molhamento (tratamento testemunha) houve desenvolvimento de sintomas da doença. Possivelmente, a gota inserida entre as glumas forneceu umidade suficiente para desenvolver a doença. Nos demais tratamentos, quanto mais longo foi o tempo de exposição ao período de molhamento, maior foi à severidade da doença e menor o período de incubação (PI) (Apêndice B).
Mesmo as plantas que não foram submetidas a molhamento manifestaram a doença (severidade superior a 55%), mas neste caso, o PI foi mais longo. Entretanto, com molhamento acima de 12 h a severidade da doença foi superior a 80%. O período de molhamento teve efeito marcante no aparecimento dos sintomas, sendo que variou de 4 dias a 15 dias (plantas não submetidas a molhamento).
A temperatura também influenciou o desenvolvimento da doença. Observou-se que nos testes realizados, a temperatura influenciou a severidade da doença e o início dos sintomas (Apêndice C). A severidade máxima foi obtida à temperatura de 24 ºC indicando que essa temperatura foi a mais indicada para testes de inoculação, nas condições em que os testes foram conduzidos. A temperatura pode ter um efeito importante em cada componente biológico do patossistema e constitui a variável do ambiente mais comumente correlacionada com a incidência e severidade das doenças de plantas. Existe um ótimo de temperatura para o crescimento dos fitopatógenos e uma temperatura máxima e mínima,
além da qual os patógenos sobrevivem, mas não são capazes de se desenvolver (VALE & ZAMBOLIN, 1996).
A condição ambiental representa o conjunto de fatores climáticos e edáficos que envolvem a relação patógeno-hospedeiro. Dos fatores climáticos, os mais importantes são a umidade e a temperatura. A umidade é o fator determinante essencial à ocorrência de doenças parasitárias em plantas. A temperatura, por sua vez, age como um catalisador, ou seja, retarda ou acelera o processo de reprodução. O número de gerações de um patógeno é função da temperatura (REIS, 2001). Dessa forma, tornou-se imprescindível a realização dos testes preliminares de temperatura e período de molhamento para a realização deste trabalho.
Doenças de plantas geralmente ocorrem sob ampla faixa de condições ambientais. No entanto, a extensão e a freqüência da ocorrência de determinada doença, assim como sua severidade, são influenciadas pelo grau de desvio de cada condição ambiental, do ponto no qual o desenvolvimento da doença é ótimo (AGRIOS, 1997). Através dos dados obtidos podemos observar o ponto ótimo para realização do testes em casa-de-vegetação.
Testou-se também, diferentes concentrações de inóculo de P. grisea e observou-se que a severidade do patógeno aumentou gradativamente conforme a concentração do inóculo (Apêndice D), de 25 mil a 100 mil conídios/mL. Entretanto, a severidade da doença alterou-se levemente em concentrações de 100 a 250 mil conídios/mL.
Os resultados de temperatura e período de molhamento foram submetidos à análise de variância, porém, os pontos verificados não foram suficientes para ajustar uma função beta generalizada e uma logística, havendo necessidade de analisar um maior número de pontos
